«Эдисон: Его жизнь и изобретения»

Работы Эдисона по освещению предоставили отличную основу — по сути, единственную — для развития переменного тока, столь широко используемого сегодня в централизованном станционном хозяйстве в Америке; и в «Электротехническом справочнике Макгроу» за апрель 1909 года не менее чем 4 164 станции из 5 780 сообщили о его использовании. Когда переменный ток был внедрен в практических целях, он не требовался для дугового освещения, цепь которого от одной динамо-машины часто достигала двадцати или тридцати миль в длину, а ток имел напряжение не менее пяти или шести тысяч вольт. В течение ряда лет не находилось возможности эксплуатировать двигатели в цепях переменного тока, и эта причина часто серьезно выдвигалась против него. Его нельзя было использовать для гальванопластики или осаждения, он также не мог заряжать аккумуляторы, и все это легко под силу постоянному току. Но когда вставал вопрос об освещении разбросанного пригорода, группы жилищ на окраине, удаленной загородной резиденции или фермы, переменный ток — во всех элементах, кроме его опасности, — был и остается идеальным. Его тонкие провода можно дешево протянуть на огромные расстояния, и в каждой точке местного потребления трансформатор, размер которого точно пропорционален его локальной задаче, принимает высоковольтный передающий ток и снижает его потенциал в соотношении 20 или 40 к 1 для использования в распределительных и потребительских сетях. Эта эволюция была вполне самостоятельной, со своими собственными изобретателями вроде Голара, Гиббса и Стэнли, но следовала уже после работы по снабжению небольших, плотно населенных областей; таким образом, искусство развивалось изнутри, используя каждое новое достижение как средство для дальнейших свершений.

Влияние столь крупных достижений, подобных тем, что были сделаны Эдисоном, не ограничивалось и электротехнической сферой. Каждое направление механики получило стимул и выиграло в необычайной степени. Медь для цепей рафинировалась более тщательно, чем когда-либо прежде, для достижения наилучшей проводимости, и чистота требовалась в каждом виде изоляции. Эдисон не терпел фальши и поделок, и ничто не могло удовлетворить его, если это не выдерживало перекрестного допроса с помощью микроскопа, пробирки и гальванометра. Пожалуй, самый глубокий благотворный след был оставлен на паровой машине, о чем уже упоминалось в замечаниях мистера Ф. Дж. Спрага в предыдущей главе, но лучше всего это иллюстрирует совершенство современного высокоскоростного двигателя типа Армингтона и Симса. Эдисон понимал, что если он не сможет обеспечить более плавный ход двигателя, более точно управляемый и регулируемый, чем те, что были доступны для его динамо-машины и лампы, ему будет почти невозможно дать стабильный свет. Он не хотел, чтобы его клиенты считали биение сердца машины по мерцанию лампы. Ни один двигатель даже близко не подходил к установленному таким образом стандарту, но чрезвычайная ситуация породила своего человека в лице Гардинера С. Симса, талантливого чертежника и конструктора, занимавшегося строительством паровозов и работавшего в инженерном отделе Военно-морских сил США. Его можно процитировать в отношении того, что произошло: «Глубокий интерес, финансовая и моральная, а также дружеская поддержка, полученные мной от мистера Эдисона, наряду с ценными предложениями, позволили мне создать этот двигатель; поскольку я был совсем один в мире, беден... я нашел друга, который знал, чего хотел, и объяснял это четко. Мистер Эдисон был лидером, далеко опередившим свое время. Он заставил спроектировать успешный двигатель».

«Наш первый двигатель потребовал изобретения и изготовления подходящего индикатора для его индикации — индикатора Табора. Он получил желаемую скорость и нагрузку с помощью фрикционного тормоза, а также регулятора скорости, но ждал индикатора, чтобы проверить это. Опять же, не существовало известного способа смазки двигателя для непрерывной работы, и мистер Эдисон сообщил мне, что, поскольку морской двигатель запускался до выхода корабля из Нью-Йорка и продолжал работать до прибытия в порт приписки, двигатель для его целей должен производить свет в любое время. Для меня это была задачка: ведь непрерывная работа в течение примерно пяти часов — это все, чего требовалось до того времени».

«День или два спустя мистер Эдисон поинтересовался: „Как далеко отсюда до Лоуренса, это ведь долгая пешая прогулка, не так ли?“ — „Да, пожалуй“. Он сказал: „Конечно, вы понимаете, что я имел в виду без масла“. Сказать, что я был глубоко озадачен, — не выразить моих чувств. Мы находились на машиностроительном заводе на Герк-стрит. Я направился в маслохранилище, когда перед самым входом увидел маленькую воронку, валяющуюся на полу. На нее наступили, и она сплющилась. Я поднял ее, и она решила проблему смазки двигателя — а моя прогулка в Лоуренс в стиле бродячаго актера отменялась! У эксцентрикового хомута была круглая стеклянная масленка с латунным основанием, ввинчивавшимся в хомут. Я снял ее и, сделав эскиз, отправился к Дэйву Каннингему, держа в руке воронку, чтобы проиллюстрировать, что мне нужно изготовить. Я попросил его сделать масленку из листовой латуни и припаять ее к имеющемуся у меня основанию. Он так и сделал. Затем я велел изготовить стойку для удержания другой масленки, чтобы видеть капельную подачу и регулировать ее. На эту комбинацию я получил патент, который сейчас используется повсеместно».

Излишне говорить, что со временем производители двигателей в Соединенных Штатах создали множество отличных первичных двигателей для систем электрического света и энергии и были признательны технике, которая дала такой стимул их отрасли; однако в течение многих лет никто не видел установки Эдисона без ожидания обнаружить в ней один или несколько высокоскоростных двигателей Армингтона и Симса. Хотя этот тип канул в лету, как и многое другое, полезное в свое время и для своего поколения, некогда он являлся важнейшей частью этого искусства и представлял собой еще одну иллюстрацию того тесного взаимодействия и сотрудничества, в котором находятся достижения в различных областях прогресса.

Эдисон установил свою историческую первую крупную централизованную станционную систему в Нью-Йорке на основе системы параллельного соединения, охватываемой его изобретением фидеров и магистралей, что привело к значительному сокращению стоимости проводников по сравнению с прямой двухпроводной системой «древовидного» типа. Он вскоре предвидел, что для коммерческого успеха потребуется еще большая экономия не только для расширяющейся территории, но и для компактных районов крупных городов. Будучи твердо уверен в наличии выхода, он отодвинул в сторону массу другой работы и сосредоточился на этой проблеме, в результате чего 20 ноября 1882 года, всего через два месяца после отправки тока с Перл-стрит, подал заявку на патент, охватывающий то, что ныне известно как «трехпроводная система». Она получила всеобщее признание как одно из ценнейших изобретений в истории осветительной техники [13]. Ее использование привело к экономии меди в проводниках более чем на 60 процентов в исчислении по самым благоприятным из известных ранее базам, включая те, что рассчитывались по его собственной системе фидеров и магистралей. Подобная экономия расходов на одну из тяжелейших статей затрат при строительстве центральных станций сделала возможным учреждение предприятий в городах, где в противном случае крупные инвестиции оказались бы совершенно непомерными. Изобретение повсеместно используется сегодня как для постоянного, так и для переменного тока, причем как при оборудовании крупных зданий, так и в распределительных системах самых разветвленных сетей центральных станций. Искусство без него представить невозможно.

[Примечание 13: Техническое описание и иллюстрацию этого изобретения см. в Приложении.]

Прочные позиции системы Эдисона в условиях разворачивавшейся жесткой конкуренции значительно укрепились благодаря внедрению трехпроводной системы, что придало немедленный импульс распространению ламп накаливания. Стремясь быстро запустить эту новую систему в практическое использование и получая заявки на лицензии со всей страны, Эдисон выбрал Броктон в штате Массачусетс и Санбери в штате Пенсильвания в качестве двух городов для испытаний. Из них Броктон требовал создания более крупной электростанции, но с подземным расположением проводников. Он первым завершил подготовительные мероприятия и заключил контракт. Напомним, что мистер Генри Виллард был женат на дочери Гаррисона, знаменитого борца с рабством, и именно благодаря его родственным связям с семьей Гаррисона Броктон удостоился чести столь быстро продемонстрировать принципы совершенно нового технического направления. В Санбери же установка была гораздо меньшей мощности, в ней использовались воздушные линии электропередачи, и поэтому данный город первым «пересек финишную ленточку». Он также отлично подходил для испытательной электростанции в те ранние дни, когда выход в шесть или восемь ламп на одну лошадиную силу считался поводом для радости. Поскольку город располагался в угледобывающем регионе Пенсильвании, качественный уголь можно было приобретать там по семьдесят пять центов за тонну.

Генерирующая установка в Санбери состояла из двигателя Армингтона и Симса, приводившего в движение две небольшие динамо-машины Эдисона общей мощностью около четырехсот ламп по 16 свечей. Индикаторные приборы имели грубейшую конструкцию и состояли из двух вольтметров, соединенных посредством «контрольных проводов» с центром распределения электроэнергии. Один амперметр для измерения силы выходящего тока был включен в «нейтральный фидер» или цепь возврата по третьему проводу, чтобы указывать на нарушение баланса нагрузки между двумя машинами. Цепи замыкались и размыкались с помощью примерно полую дюжины грубо изготовленных штекерных переключателей. [14] «Сборные шины» для приема тока от динамо-машин были изготовлены из медного линейного провода № 000, выпрямленного и прикрепленного к деревянной обшивке станции железными скобами без какого-либо намека на изоляцию. Комментируя это, мистер У. С. Эндрюс, откомандированный из центрального аппарата, говорит: «Внутренняя проводка станции в Санбери, включая прокладку двух трехпроводных фидеров по всей длине здания сзади допереди, монтаж проводки динамо-машин, распределительного щита и всех приборов, а также сборных шин и т. д. — фактически вся работа и материалы, использованные при монтаже электропроводки, — обошлись в сумму 90 долларов. Я получил довольно резкое письмо из нью-йоркского офиса с укором за эти РАСТОЧИТЕЛЬНЫЕ РАСХОДЫ и с указанием на то, что в будущем необходимо соблюдать строжайшую экономию!» Уличные проводники представляли собой воздушную стоечную линию и были смонтированы строительной компанией, организованной Эдисоном для строительства и оснащения центральных станций. Специально для трехпроводной системы он разработал особый тип уличных столбов.

[Примечание 14: На основе опыта, полученного на этой станции благодаря использованию столь примитивных штекерных переключателей, мистер Эдисон устроил среди некоторых своих помощников соревнование на разработку чего-то более совершенного. Результатом стало изобретение мистером У. С. Эндрюсом аварийного выключателя, который был принят мистером Эдисоном как лучшее из предложенных устройств, после чего дорабатывался и применялся в течение многих последующих лет.]

Историю мистера Эндрюса дополняет рассказ лейтенанта Ф. Дж. Спрага, который также открывает любопытную завесу над славной неизвестностью и превратностями того периода становления. Мистер Спраг заседал в жюри на выставке в Хрустальном дворце вместе с сыном Дарвина — ныне сэром Хорасом — и по окончании испытаний уволился из военно-морского флота и поступил на службу к Эдисону по предложению мистера Э. Х. Джонсона, который в те дни был проницательным вербовщиком Эдисона: «Я подал в отставку раньше, чем ожидал Джонсон, и он оказался с нею на руках. Тем временем он попросил меня подготовить отчет о трехпроводной системе, известной в Англии как система Хопкинсона, поскольку и доктор Джон Хопкинсон, и мистер Эдисон были независимыми изобретателями, создавшими ее практически одновременно. Я отчитался по этому вопросу, покинул Лондон и прибыл в Нью-Йорк в день открытия Бруклинского моста в 1883 году — 24 мая — с отпуском на один год.

"Я явился в офис мистера Эдисона на Пятой авеню и сказал ему, что виделся с Джонсоном. Он оглядел меня с ног до головы и спросил: „Что он тебе пообещал?“ Я ответил: „Две с половиной тысячи долларов в год“. Он ничего особенного не сказал, но выражение его лица говорило о многом. Примерно в то время мы сошлись с мистером Эндрюсом. 2 июля того же года нас направили в Санбери с тем, чтобы мы были готовы запустить станцию четвертого числа. Электромонтажные работы нужно было выполнить за сорок восемь часов! Объездив весь мир, я выработал в себе определенное равнодушие к подобного рода особым трудностям. Мы с мистером Эндрюсом работали совместно до вечера третьего числа. Полагаю, он лучше меня понимал дисциплину в Строительном департаменте Эдисона и считал, что нам следовало бы подождать до утра четвертого числа, прежде чем запускаться. Я же заявил, что нас прислали для запуска, и настоял на пуске вечером третьего числа. У нас был двигатель Армингтона и Симса с масленкой визуального контроля. Я никогда прежде не видел такого и не знал, как он работает, в результате чего мы вскоре сожгли баббит в подшипниках и потратили большую часть ночи на их приведение в порядок. На следующий день мистер Эдисон, мистер Инсулл и главный инженер строительного департамента появились на месте и захотели узнать, что произошло. Они обнаружили двигатель с несколько расшатанными подшипниками, за чем последовали реплики, которые не стоило бы печатать. Эндрюс уклонился от ответственности; он выполнял приказы, а я — нет. Но установка работала, и это была первая трехпроводная станция в нашей стране".

Если взглянуть на это под еще одним углом, заботы тех ранних дней сводились не только к проблемам людей «на передовой». Мистер Инсулл, вспоминая тот период, говорит: «Когда из-за недостатка доверия к финансовому успеху центральных станций стало трудно развивать этот бизнес, Эдисон решил заняться продвижением и строительством электростанций и сформировал так называемый Строительный департамент Томаса А. Эдисона, руководство которым поручил мне. Организация была несовершенной, кадры в области паровой техники — слабыми, а ввиду невозможности привлечь сколько-нибудь значительный капитал станции строились как можно дешевле. Полагаю, этот строительный департамент не без иронии называли „Департаментом разрушения“. Он выполнил свою задачу, никогда не приносил прибыли, и мне выпала неприятная участь председательствовать на его похоронах».

4 июля электростанция в Санбери была введена Эдисоном в коммерческую эксплуатацию, и он оставался там в течение недели, изучая условия ее работы и выискивая любые непредвиденные трудности, которые могли возникнуть. Однако не произошло ничего, что могло бы помешать успешной работе станции, и на протяжении последующих двадцати лет те же две динамо-машины продолжали освещать Санбери. Позже они использовались в качестве резервных машин и в конце концов вместе с двигателем были выведены из эксплуатации в рамках «Коллекции эдисонианы»; тем не менее, они пребывают практически в столь же хорошем состоянии, в каком находились при установке в 1883 году.

В Санбери также были установлены первые электрохимические счетчики, примененные в Соединенных Штатах за пределами Нью-Йорка, благодаря чему эта станция также сыграла важнейшую роль в развитии электротехнической практики — а именно в измерении электроэнергии, поставляемой потребителям. В то время и еще долго после него все работы по дуговому освещению выполнялись на основе «твердого тарифа». Дуговая лампа, установленная снаружи помещений клиента или в цепи для общественного уличного освещения, горела столько-то часов за ночь, столько-то ночей в месяц, и оплачивалась по этому тарифу с учетом скидки за часы, в течение которых лампа могла не гореть из-за поломки. Ранние дуговые лампы были рассчитаны на потребление от 9 до 10 ампер тока при напряжении 45 вольт каждая, при получении которого они, по оценкам, давали 2000 свечей; эта цифра получалась путем сложения световой отдачи, измеренной в четырех различных положениях, так что в действительности реальный свет составлял около 500 свечей. Однако эти данные редко использовались на практике; все это было в большей или меньшей степени делом приблизительной оценки, хотя управляющий центральной станцией, стремясь обеспечить хорошее обслуживание, естественно, следил за тем, чтобы динамо-машины работали так, чтобы поддерживать номинальный потенциал и ток как можно более стабильно. Те же бессистемные методы применялись и к первым попыткам использования электродвигателей в цепях дугового освещения, а контракты заключались на основе размера мотора, ширины соединительного ремня или количества мощности, которое, по мнению потребителя, он использовал — но никогда на основе измерения поставляемой ему электроэнергии.

И здесь Эдисон заложил основы стандартной практики. Правда заключается в том, что даже по сей день твердый тариф применяется ко многим системам лампового освещения, причем каждая лампа оплачивается индивидуально в соответствии с ее предполагаемым потреблением в течение каждого месяца. Это, пожалуй, может подходить для какого-то небольшого населенного пункта, где управляющий может довольно точно оценить по результатам непосредственного наблюдения, сколько потребляет каждый клиент; но даже в этом случае остаются элементы риска и потерь, и очевидно, что в большом городе такой метод вскоре привел бы к финансовой катастрофе электростанции. Эдисон утверждал, что продаваемое электричество должно измеряться точно так же, как газ или вода, и приступил к разработке счетчика. Вокруг него царил бесконечный скептицизм по этому поводу, и хотя другие изобретатели также размышляли над этой задачей, публика считала само собой разумеющимся, что столь абсолютно нематериальную субстанцию, как электричество, которую нельзя увидеть или взвесить и которая проявляет себя лишь косвенными признаками в самой точке использования, невозможно заставить точно регистрироваться. Общую атмосферу сомнений иллюстрирует инцидент в офисе мистера Дж. П. Моргана, упомянутый в предыдущей главе. Однако Эдисон убедился в существовании различных способов решения этой задачи и решил, что ток должен измеряться в помещении каждого потребителя. Его электролитический счетчик был весьма успешным и широко использовался в Америке и Европе до тех пор, пока совершенствование механических счетчиков Элиху Томсоном и другими изобретателями не привело к всеобщему признанию приборов этого типа. Следовательно, электролитический счетчик Эдисона больше не используется, несмотря на его прекрасные качества. Хьюстон и Кеннелли в своем труде «Электричество в повседневной жизни» подводят итог следующим образом: «Химический счетчик Эдисона способен давать вполне справедливые измерения количества проходящего тока. Однако из-за недовольства, вызванного неспособностью потребителей считывать показания счетчика, в последующие годы он в значительной степени был заменен регистрирующими счетчиками, показания которых потребитель может прочитать сам».

Принцип, заложенный в электролитическом счетчике Эдисона, иллюстрирует способность электричества разлагать химическое вещество. Иными словами, это ванна для электроосаждения, представляющая собой стеклянный сосуд, в который две пластины из химически чистого цинка погружены в раствор сульфата цинка. Когда в цепи включаются лампы или моторы и определенная фиксированная небольшая часть тока отводится для прохождения через счетчик от положительной пластины к отрицательной, последняя увеличивается в весе за счет осаждения металлического цинка, в то время как положительная пластина теряет в весе из-за унесенного с нее металла. Эта разница в весе является весьма точным мером количества электричества или числа ампер-часов, которые, так сказать, прошли через сосуд, а следовательно, и общего потребления в цепи. Сумма, подлежащая уплате клиентом, определяется путем извлечения сосуда, промывки и сушки пластин и их взвешивания на химических весах. С этой простой формой аппарата был связан целый ряд искусно выполненных деталей и усовершенствований, призванных обеспечить регулярность работы, отсутствие погрешностей и защиту от вмешательств, которые могли бы позволить похитить ток или повредить прибор. Поскольку замерзание раствора сульфата цинка в холодную погоду остановило бы его работу, Эдисон встроил в счетчик, например, лампу накаливания и термостат, устроенные таким образом, что при падении температуры до определенной точки или ее подъеме выше другой точки цепь замыкалась или размыкалась; таким способом удавалось предотвратить замерзание счетчика. Стандартная практика обслуживания счетчиков Эдисона заключалась в том, чтобы раз в месяц переносить сосуды в измерительную лабораторию центральной станции для проверки, заменяя их другим комплектом. Счетчик был недорог в производстве и установке и совершенно не был склонен к поломкам.

В декабре 1888 года мистер У. Дж. Дженкс выступил с интересным докладом перед Американским институтом инженеров-электриков, посвященным шести годам практического опыта эксплуатации счетчика, который к тому времени использовался шире любого другого. Из доклада следует, что двадцать три станции Эдисона были оснащены тогда 5187 счетчиками, на которые полагались при выставлении счетов за ежемесячное потребление тока 87 856 лампами и 350 моторами общей мощностью 1000 лошадиных сил. Это составляло около 75 процентов от общей мощности всех ламп станций. Средняя стоимость эксплуатации счетчика в расчете на одну лампу составляла двадцать два цента в год, и каждый счетчик обслуживал в среднем семнадцать ламп. Стоит отметить в отношении того, как быстро станции Эдисона становились прибыльными предприятиями, что четыре станции со счетчиками приносили доход свыше 15 процентов на свой акционерный капитал; три другие — от 8 до 10 процентов; восемь — от 5 до 8 процентов; остальные же работали слишком непродолжительное время, чтобы показать определенные результаты, хотя они также быстро вышли на уровень выплаты дивидендов. Отчеты, представленные инженерами в ходе обсуждения на собрании, продемонстрировали простоту и надежность счетчика. Мистер С. Л. Эдгар из бостонской системы Эдисона заявил, что в его ведении находилось 800 таких счетчиков, которые обслуживались двумя мужчинами и тремя мальчиками, причем последние занимались сбором измерительных сосудов; общие расходы составляли около 2500 долларов в год. Мистер Дж. В. Либ писал из Милана (Италия), что на действовавшей там системе Эдисона он использовал 360 счетчиков, рассчитанных на потребление от 350 ампер-часов в месяц до 30 000.

В этой связи следует упомянуть, что Ассоциация осветительных компаний Эдисона в том же году единогласно приняла резолюции о том, что счетчик Эдисона является точным, что его использование не обходится дорого для станций с числом ламп свыше одной тысячи, и что наилучшие финансовые результаты неизменно достигаются на станциях, продающих ток по счетчику. Выступая перед той же ассоциацией на ее заседании в сентябре 1898 года в Су-Сент-Мари, мистер К. С. Шепард зачитал доклад о практике применения счетчиков Нью-Йоркской компании Эдисона, приведя данные о большом количестве используемых счетчиков Эдисона и переходе на другие типы, несколько разновидностей которых компания сегодня имеет в своих сетях: «До октября 1896 года Нью-Йоркская компания Эдисона измеряла ток в помещениях потребителей исключительно с помощью химических счетчиков старого образца, коих на ту дату было подключено 8109 штук. Тогда было решено больше их не приобретать». Мистер Шепард продолжил, что химические счетчики постепенно вытеснялись, и на 1 сентября 1898 года в системе насчитывалось 5619 механических и 4874 химических счетчиков. Счетчик продолжал оставаться в общей эксплуатации в течение 1899 года и, вероятно, вплоть до конца столетия.

Мистер Эндрюс рассказывает довольно забавную историю о тех ранних днях со счетчиками: «Сотрудник по обслуживанию счетчиков в Санбери был твердым и восторженным приверженцем правильности счетчика Эдисона, поскольку лично неоднократно проверял его показания путем фактического сравнения лампо-часов. Однажды при составлении счета для клиента его уверенность подверглась суровому испытанию: показания счетчика свидетельствовали о потреблении, требующем оплаты на сумму свыше 200 долларов, в то время как он точно знал, что фактически использованный свет не должен стоить больше четверти этой суммы. Он взвешивал и перевешивал пластины счетчика, предпринимал все мыслимые расследования, но все безрезультатно. Он чувствовал, что попал в безвыходное положение и что, пожалуй, какая-нибудь другая работа подошла бы ему лучше. Он в очередной раз подошел к счетчику клиента, чтобы осмотреться, как вдруг его взгляд упал на небольшой кусочек толстой проволоки на полу. Задача была решена. Он внезапно вспомнил, что после взвешивания пластин пошел и установил их в счетчик клиента; но проволока, прикрепленная к одной из пластин, оказалась слишком длинной для счетчика, и он отрезал ее. Он подобрал кусок проволоки, отнес его на станцию, тщательно взвесил и обнаружил, что на его долю приходится около 150 долларов стоимости электричества, что и составляло сумму разницы».

Однако сам Эдисон — лучший рассказчик, когда речь заходит о трудностях того раннего периода, связанных с измерением тока и взиманием платы за него. Его можно процитировать подробно: «Когда мы запустили станцию на Перл-стрит в сентябре 1882 года, мы были не слишком коммерческими людьми. Мы подключили много клиентов, но выставили не так уж много счетов. Нас больше интересовало техническое состояние станции, чем коммерческая сторона. У нас были счетчики, в которых находилось две бутылочки с жидкостью. Чтобы предотвратить замерзание этих электролитов, в каждом счетчике была установлена металлическая полоска. Когда становилось очень холодно, металл сжимался и замыкал цепь, включая в цепь лампу внутри счетчика. Тепло от этой лампы не давало жидкости замерзнуть, так что счетчик мог продолжать выполнять свои обязанности. В первый же холодный день после запуска станции люди начали приходить из своих офисов, особенно с Фронт-стрит и Вотер-стрит, заявляя, что счетчик горит. Мы получали по этому поводу многочисленные телефонные звонки. Некоторые лили на него воду, а другие говорили: „Пришлите кого-нибудь немедленно, чтобы потушить“.

"После того как станция проработала несколько месяцев и технически оказалась успешной, мы занялись финансовой стороной. Мы начали собирать некоторые счета; но обнаружили, что наши бухгалтерские книги ведутся плохо, а ответственное лицо, которое вовсе не было бизнесменом, забросило эту часть дела. На самом деле он вообще ничего не знал о станции. Поэтому я уговорил директоров разрешить мне нанять человека для управления станцией. Им стал мистер Чиннок, который в то время был суперинтендентом Нью-Йоркской столичной телефонной компании. Я знал Чиннока как честного человека с хорошими деловыми способностями и убедил его бросить прежнюю работу. Я дал ему личную гарантию: если он возьмется за станцию, выведет ее на коммерческую основу и обеспечит 5 процентов на 600 000 долларов, я выплачу ему 10 000 долларов из собственного кармана. Он взялся за дело, совершил этот подвиг, и я выплатил ему 10 000 долларов. Могу заметить в этой связи, что спустя годы я обратился к Эдисоновской компании электрического света с вопросом, не хотели бы они выплатить мне эти деньги, поскольку они были потрачены, когда я находился в крайне стесненных обстоятельствах, и привели компанию к успеху, а также стали фундаментом ее нынешнего благополучия. Они ответили, что „сожалеют“ — то есть „сожалеют по-уолл-стритовски“ — и отказались платить. Это показывает, какая же милая, добродушная и щедрая публика собралась там, на Уолл-стрит.

"У Чиннока было много хлопот с тем, чтобы разобраться с клиентами. Я помню одного человека, державшего питейное заведение на Нассау-стрит. Его огни горел два или три месяца. Стоял июнь, и Чиннок выставил счет на 20 долларов; за июль — на 20 долларов; за август — примерно на 28 долларов; за сентябрь — примерно на 35 долларов. Разумеется, ночи становились длиннее. За октябрь — около 40 долларов; за ноябрь — около 45 долларов. Затем этот человек вызвал Чиннока к себе. Он сказал: „Я хочу поговорить с вами о своем счете за электричество“. Чиннок пришел к нему. Тот спросил: „Вы управляющий этой электростанции?“ Чиннок ответил: „Имею честь“. „Ну так вот“, — сказал он, — „мой счет вырос с 20 долларов до 28, 35, 45. Я хочу, чтобы вы поняли, молодой человек, что мой предел — 60 долларов“.

"После того как Чиннок исчерпал все эти неприятности, вызванные некомпетентностью предыдущего суперинтендента, к нему зашел человек и спросил: „Разве мистер Бланк заведовал этой станцией?“ — „Да“. — „Разве он хоть что-нибудь смыслил в управлении такой станцией?“ Чиннок ответил: „Смыслит ли он ЧТО-НИБУДЬ в управлении такой станцией? Нет, сэр. Он даже не имеет об этом ни малейшего представления“.

"Однажды Чиннок пришел ко мне и сказал: „У меня новый клиент“. Я спросил: „Кто такой?“ Он ответил: „У меня тут один малый собирается взять двести пятьдесят ламп“. Я поинтересовался: „Зачем это ему?“ — „У него здесь помещение на верхнем этаже, и там двести пятьдесят бочек сивушного виски. Он опускает свет в бочку и подсвечивает его, и от этого виски стареет“. Я встретил Чиннока несколько недель спустя и спросил: „Как поживает тот любитель виски?“ — „Все в порядке, он оплачивает счета. Это облагораживает виски и сразу снимает с него всю резкость“». Позже кто-то взял да и запатентовал эту идею.

"На второй год мы подключили к цепям станции Фондовую биржу, но очень опасались, что совпадение высокого спроса и темного дня приведет к перегрузке станции. У нас был указатель вроде манометра, называемый амперметром, который показывал количество выходящего тока. Однажды днем я находился на Пятой авеню, 65. Надвинулась внезапная черная туча, и я позвонил Чинноку по телефону, чтобы узнать о нагрузке. Он ответил: „Мы загружены под завязку, все работает нормально“. Вскоре стало так темно, что мы не могли разглядеть другую сторону улицы. Я позвонил снова, чувствуя, что должно что-то произойти, но к счастью, ничего не случилось. Я спросил Чиннока: „Как обстоят дела сейчас?“ Он ответил: „Все раскалено докрасна, а амперметр сделал семнадцать оборотов“».

В 1883 году такие принадлежности, как «изоляторы для светильников», были еще неизвестны. Обычной практикой было обвивать электрические провода вокруг вышедших из употребления газовых рожков, закреплять их лентой или веревкой и подключать к патронам ламп, ввинченным в насадки под газовыми горелками, что позже превратилось в то, что стало известным как «комбинированный светильник». В результате во время сильной грозы нередко можно было наблюдать, как между люстрой и проводами освещения проскакивают яркие искры. Подобное поразительное явление произошло в Санбери, когда яркое зрелище выгнало нервных постояльцев отеля на улицу, а спасительная гроза натолкнула мистера Лютера Стирингер на мысль изобрести «изолирующий стык». Он полностью разделил две системы освещения, сразу же вошел в практику и сегодня используется повсеместно.

Возвращаясь к более конкретной теме важных первопроходческих электростанций, следует на мгновение остановиться на предприятии в Броктоне, главным образом по той причине, что этот город стал первым в мире обладателем станции Эдисона, распределявшей ток через подземную трехпроводную сеть проводников — в сущности, современной практики того времени, ставшей стандартом двадцать пять лет спустя. Сначала планировалось использовать подвесные провода на столбах, и группа инженеров Эдисона ездила по городу в открытом ландо с синькой цепей и улиц, разложенной на коленях, чтобы определить, сколько обрезки деревьев потребуется. Когда они подъезжали к сильно затененным местам, красивые деревья отмечались буквой «T» (от tough — тяжелый), указывая на то, что пробираться сквозь них будет «трудно». Там, где деревья росли редко и листва была редкой, та же жизнерадостная вандальская компания помечала места буквой «E» (от easy — легкий), обозначая, что там протянуть провода будет «просто». В те дни общественное мнение еще не так остро, как сейчас, осознавало желательность сохранения тенистых деревьев и приумножения красоты города, а не ее уничтожения. В Броктоне очень гордились своими прекрасными деревьями, и вскоре поднялось сильное движение против столь бездумно предложенного изуродования. Инвесторы в проект были готовы пойти на дополнительные расходы по подземной прокладке проводов и горячо этого желали; да и собственные пожелания Эдисона полностью сводились к использованию методов, которые он так тщательно разработал, так что этому оживленному очагу обувного производства удалось избежать напасти в виде новых проводов на столбах.

Оборудование станции в Броктоне сначала состояло из трех динамо-машин, одна из которых была устроена так, чтобы питать обе стороны системы во время небольших нагрузок посредством аварийного переключателя. Это устройство мешало правильной регистрации показаний счетчиков, поскольку счетчики на одной стороне системы регистрировали значения в обратном порядке в часы, когда применялось такое объединение. Следовательно, после обслуживания ночного клиента, чьи лампы находились на одной стороне цепей, компания утром могла оказаться должна ему значительную сумму. Вскоре после ввода станции в эксплуатацию этот остроумный план был изменен, и третья динамо-машина была заменена двумя другими. Строительный департамент Эдисона взял на себя полное руководство монтажом станции, и 1 октября 1883 года на торжественном открытии присутствовал мистер Эдисон, который затем провел там неделю в беспрерывных исследованиях и консультациях по поводу особенностей, выявленных этой первой подземной трехпроводной станцией. Некоторое представление о доверии, внушаемом славой Эдисона в этот период, дает тот факт, что первый в истории театр, освещенный центральной станцией с помощью ламп накаливания, был спроектирован в том же году и открыт в 1884 году в Броктоне с комплектом из трехсот ламп. В театре никогда не было газового оборудования! Именно с центральной станции Броктона ток впервые поступил и в пожарное депо — еще одно проявление удивительно ранней веры в надежность обслуживания в условиях, когда бесперебойность освещения имела жизненно важное значение. Здание было оборудовано таким образом, что срабатывание пожарной сигнализации автоматически зажигало каждую лампу в доме и освобождало лошадей. Именно на этой центральной станции лейтенант Спраг начал свою историческую работу над электродвигателем; и здесь же другой выдающийся инженер и изобретатель, мистер Х. Уорд Леонард, устанавливал счетчики и стал мастером по их обслуживанию, чтобы иметь возможность изучать во всех интимных деталях усовершенствования и тонкости, необходимые в этой отрасли промышленности.

Авторы признательны за эти факты и некоторые другие данные, воплощенные в этой книге, мистеров У. Дж. Дженксу, который в качестве управляющего этой станцией дебютировал здесь в рядах сотрудников Эдисона. Он был связан с местной телефонной сетью, но уволился, чтобы взять на себя активное руководство этой станцией, быстро проникнувшись традиционным духом Эдисона, тяжело трудясь весь день и ночуя на станции на раскладушке, принесенной туда для этой цели. Это было время непрекращающегося бдения. Трудности с поиском инженеров в те дни для управления высокоскоростными двигателями (триста пятьдесят оборотов в минуту) прекрасно иллюстрируются забавным случаем из самой ранней истории станции. На работу был нанят машинист паровоза, поскольку считалось, что он ничего не боится. Однажды вечером раздалась внезапная вспышка огня и послышался потрескивающий, шипящий звук. Внутри станции произошло короткое замыкание на медных кабелях. Кочегар спрятался за котел, а машинист выпрыгнул в окно. Мистер Спраг понял в чем дело, быстро отключил ток и остановил двигатель.

Мистер Дженкс рассказывает о другом забавном случае, связанном с этой станцией: «Однажды ночью я услышал стук в дверь офиса и, открыв ее, увидел двух хорошо одетых дамок, которые попросили показать им все изнутри. Я пригласил их войти и отвел сначала в котельную, где показал кучу угля, объяснив, что он используется для генерации пара в котле. Затем мы отправились в помещение динамо-машин, где я указал на машины, преобразующие паровую энергию в электричество, которое позже появляется в виде света в лампах. После этого им показали счетчики, с помощью которых измерялось потребление тока. Они выглядели заинтересованными, и я приступил к сравнению угля, превращенного в газ или сожженного под котлом для преобразования в электричество. Дамы бурно поблагодарили меня и завершили свой визит. Когда они уже собирались выйти за дверь, одна из них повернулась ко мне и сказала: „Мы очень насладились этим визитом, но у нас есть один вопрос: что же вы здесь производите?“»

Станция в Броктоне долгое время была показательным предприятием компании Эдисона и принимала множество выдающихся гостей, среди которых были профессор Элиху Томсон, присутствовавший на открытии, и сэр У. Х. Прис из Лондона. Использованные инженерные методы легли в основу аналогичных установок в Лоуренсе (Массачусетс) в ноябре 1883 года, в Фолл-Ривер (Массачусетс) в декабре 1883 года и в Ньюбурге (Нью-Йорк) весной следующего года.

Другая важная установка этого периода заслуживает особого упоминания, поскольку она стала пионером в освещении больших пространств лампами накаливания. Эта установка из пяти тысяч ламп на трехпроводной системе была создана для освещения зданий на выставке в Луисвилле (Кентукки) в 1883 году и благодаря тщательным изысканиям, расчетам и приготовлениям Х. М. Биллисби и покойного Лютера Стирингер была завершена и пущена в эксплуатацию всего через шесть недель после размещения заказа. Жюри смотра при присуждении четырех медалей компании Эдисона сочло необходимым отдать должное высокой эффективности системы. Многие считают, что грандиозный успех этой установки сделал для стимулирования роста бизнеса ламп накаливания больше, чем любое другое событие в истории компании Эдисона. Это было буквально началом электрического освещения американских выставок, которое позже воплотилось в столь великолепных экспозициях, как Всемирная выставка в Чикаго в 1893 году, в Буффало в 1901 году и в Сент-Луисе в 1904 году.

Таким образом, это ремесло начало развиваться в Соединенных Штатах среди множества трудностей, но со всеми признаками грядущего триумфа. Уже упоминалась работа за рубежом — в Париже и Лондоне. Первой постоянной станцией Эдисона в Европе стала станция в Милане (Италия), заказ на которую был отдан еще в мае 1882 года предприимчивым синдикатом. Меньше чем год спустя, 3 марта 1883 года, установка была готова и введена в эксплуатацию: театр Санта-Радегонда был снесен, а на его месте возведено новое здание центральной станции — вероятно, первое здание в Европе, построенное специально для целей освещения лампами накаливания. Здесь время от времени устанавливались «Джамбо», пока их не набралось не менее десяти; ток поставлялся потребителям, у которых к магистралям было подключено в общей сложности почти десять тысяч ламп. Эта пионерская система непрерывно работала до 9 февраля 1900 года, то есть около семнадцати лет, после чего крепкие старые машины, все еще находившиеся в превосходном состоянии, были выведены из эксплуатации, чтобы можно было установить более крупную станцию под возросший спрос. Эта новая станция принимает высоковольтный многофазный ток от гидроэлектростанции, находящейся в тридцати-сорока милях отсюда, в Падерно на реке Адда, стекающей с Апеннин, но выдает низковольтный постоянный ток для распределения по обычной трехпроводной системе Эдисона по всему Милану.

Примерно в то же время, когда юг Европы открылся для новой системы, подтянулась и Южная Америка: первая центральная станция Эдисона там была установлена в Сантьяго (Чили) летом 1883 года под руководством мистера В. Н. Стюарта. Это стало результатом успеха, достигнутого с небольшими автономными станциями, что привело к образованию компании Эдисона. Легко представить, что на столь огромном расстоянии от источника поставки аппаратуры станция с самого начала сталкивалась с множеством специфических трудностей, о которых мистер Стюарт говорит следующее: «Я устроил демонстрацию „Джамбо“ в театре в Сантьяго, и в первый же вечер, когда он был заполнен городской аристократией, с ужасом обнаружил, что бандажная проволока вокруг якоря медленно сдирается и разваливается на части. У нас не было возможности расточить полюсные наконечники магнитов, и мы прорезали в них канавки. Думаю, машина работает до сих пор (1907). Вскоре станция вступила в строй с комплектом из восьми динамо-машин Эдисона типа „K“ при определенных условиях, неблагоприятных для эффективности, но не помешавших великолепному расширению местной системы. С теми восемью динамо-машинами у нас было по четыре ремня между каждым двигателем и динамо. Давление пара было ограничено семьюдесятью пятью фунтами на квадратный дюйм. У нас были двухпроводные подземные фидеры, присланные без каких-либо планов или спецификаций по их монтажу. На станции не было ни вольтметра, ни амперметра. Напряжение тока регулировалось гальванометром. Мы использовали уголь стоимостью 12 долларов за тонну, а за свет нам платили валютой, стоившей пятьдесят центов за доллар. Единственное, чем я могу гордиться в связи с этой станцией, — это тот факт, что не я ее спроектировал, что время от времени нам удавалось покрывать ее операционные расходы и что порой мы могли запускать ее на три месяца без капитальной поломки».

Лишь в 1885 году была основана первая станция Эдисона в Германии; однако это направление было еще очень молодым, и станция представляла собой передовую практику освещения в Империи. Станция в Берлине включала пять котлов и шесть вертикальных паровых двигателей, приводивших в движение с помощью ремней двенадцать динамо-машин Эдисона мощностью около пятидесяти пяти лошадиных сил каждая. Модель этой станции хранится в Немецком музее в Мюнхене. В бюллетене Берлинского электрического общества за май 1908 года в отношении событий, приведших к созданию системы, как уже отмечалось на праздновании Ратенау, говорится: «1881 год стал вехой в истории Всеобщей компании электричества. Международная электротехническая выставка в Париже должна была продемонстрировать глазам цивилизованного мира достижения столетия. Среди экспонатов этой выставки была система освещения лампами накаливания Эдисона. ОНА СТАЛА ОСНОВОЙ СОВРЕМЕННОЙ СИЛЬНОТОЧНОЙ ТЕХНИКИ». Последняя фраза выделена курсивом как удачное и авторитетное описание, а также как дань уважения.

Эта глава была бы неполной без упоминания некоторых ранних автономных станций исторического характера. Уже упоминались первые установки Эдисона на плаву — на судах «Жанетта» и «Колумбия», а также первая коммерческая установка в нью-йоркском литографическом заведении. Первая фабричная установка была размещена на шерстопрядильной фабрике Джеймса Харрисона в Ньюбурге (штат Нью-Йорк) примерно 15 сентября 1881 года. Год спустя мистер Харрисон писал с некоторой гордостью: «Полагаю, моя фабрика была первой, освещенной вашим электрическим светом, и поэтому может называться объектом № 1. Помимо того, что это объект № 1, это первоклассная работа и первоклассный свет, который лучше и дешевле газа и абсолютно безопасен в пожа отношении». Первой паровой яхтой, освещенной лампами накаливания, стала «Намуна» Джеймса Гордона Беннета, оборудованная в начале 1882 года установкой на сто двадцать ламп по восемь свечей, которая оставалась в использовании на суде еще много лет спустя.

Первая установка Эдисона в отеле была запущена в октябре 1881 года в отеле «Блу-Маунтин-Хаус» в Адирондаке и состояла из двух динамо-машин типа «Z» с комплектом ламп на восемь и шестнадцать свечей. Отель расположен на высоте тридцати пяти футов над уровнем моря и в то время находился в сорока милях от железной дороги. Оборудование поднималось по частям на спинах мулов от подножия горы. Котлы топились дровами, поскольку экономичная транспортировка угля была физически невозможна. Для шестичасовой работы станции требовалась четверть корда дров по цене двадцать пять центов за корд.

Первым театром в Соединенных Штатах, освещенным автономной станцией Эдисона, стал театр «Бижу» в Бостоне. Установка котлов, двигателей, динамо-машин, проводки, выключателей, арматуры, трех сценических регуляторов и шестисот пятидесяти ламп была завершена через одиннадцать дней после получения заказа, и станция успешно работала при открытии театра 12 декабря 1882 года.

Первой установкой на судове США стала установка, состоящая из динамо-машины Эдисона типа «Z» и ста двадцати ламп на восемь свечей, смонтированная на судне Комиссии по рыболовству «Альбатрос» в 1883 году. Самой интересной особенностью этой установки было использование специальных глубоководных ламп, питаемых током через кабель длиной девятьсот сорок футов, предназначенных для приманивания рыбы. Благодаря яркости ламп морские обитатели глубин привлекались и затем легко вылавливались.

ГЛАВА XVIII

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА

ЭДИСОН едва успел спроектировать свою динамо-машину в 1879 году, как применил ту же форму машины для использования в качестве двигателя. Обе они показаны в журнале Scientific American от 18 октября 1879 года и похожи друг на друга, за исключением того, что динамо-машина вертикальная, а мотор лежит в горизонтальном положении, причем в статье отмечается: «Его конструкция лишь незначительно отличается от электрического генератора». Это было лишь свидетельством его раннего понимания важности электричества как движущей силы; но для многих, вероятно, станет сюрпризом то, что он был изобретателем электродвигателя еще до того, как усовершенствовал лампу накаливания. Его интерес к этому вопросу уходил корнями в период его сотрудничества с генералом Леффертсом во времена создания тикера. Пока Эдисон держал свою мастерскую в Ньюарке (штат Нью-Джерси), в электрических кругах царил значительный ажиотаж по поводу мотора Пейна, по поводу предполагаемых характеристик которого губернатор Нью-Йорка Корнелл и другие богатые капиталисты приходили в полный восторг. У Пейна была мастерская в Ньюарке, и в одной маленькой комнате стоял мотор весом фунтов в шестьсот. Он имел круглую форму, был заключен в железный корпус, а концы нескольких маленьких магнитов торчали сквозь пол. Шкив и ремень, соединенные с циркулярной пилой большего размера, чем мотор, позволяли с легкостью распиливать толстые дубовые бревна при использовании всего двух маленьких аккумуляторных элементов. Друг Эдисона, генерал Леффертс, пришел в возбуждение и был полон решимости инвестировать крупную сумму денег в компанию по производству моторов, но, зная близкое знакомство Эдисона со всеми электрическими вопросами, он проявил достаточно мудрости, чтобы попросить своего молодого эксперта съездить с ним посмотреть на мотор. В назначенный час Эдисон прибыл в офис компании и застал там почтенного профессора Морзе, губернатора Корнелла, генерала Леффертса и многих других приглашенных на демонстрацию мотора. Все они прошли в комнату, где работал мотор. Пейн вставил провод в клемму батареи, мотор зашумел, и помощник начал распиливать тяжелое дубовое бревно. Все работало прекрасно, и развиваемая мощность — судя по всему, от маленькой батареи — была столь велика, что Морзе воскликнул: «Я благодарен за то, что дожил до этого дня». Но Эдисон внимательно следил за мотором. Результаты настолько расходились с его опытом, что он понял: здесь кроется фокус. Он быстро разоблачил его. Держа руку на раме мотора, он заметил трепет, совпадавший с выхлопом двигателя по ту сторону прохода, и тогда понял, что энергия поступает от двигателя через ремень под полом, который включался и выключался с помощью магнита, тогда как остальные магниты были лишь для отвода глаз. Он шепнул генералу, чтобы тот положил руку на раму мотора, понаблюдал за выхлопом и отметил совпадающую дрожь. Генерал сделал это и примерно через пятнадцать секунд произнес: «Что ж, Эдисон, мне пора идти. Эта штука — обман». Так он спас свои деньги, хотя другие, кому не дали столь проницательного совета, легко поддались на уговоры и инвестировали средства после подобной демонстрации.

Несколько лет спустя, в 1878 году, Эдисон отправился в Вайоминг с группой астрономов, чтобы испытать свой тазиметр во время солнечного затмения, и увидел поля, побелевшие к жатве. Он обратил внимание на то, что фермерам приходится тратить огромные средства на перевозку урожая зерна на большие расстояния до рынка или элеватора, и пришел к идее о том, что поскольку обычное паровое железнодорожное сообщение слишком дорого, можно было бы строить легкие электрические железные дороги, которые могли бы работать автоматически на простых путях, причем тяговые двигатели управлялись бы из разных точек. Дешевые в строительстве и обслуживании, такие дороги стали бы настоящим благом для новых сельскохозяйственных регионов Запада, где шоссейные дороги оставались примитивнейшими, а транспорт был серьезнейшей проблемой, с которой приходилось бороться поселенцам. Эта идея, казалось, не давала ему покоя, и едва разработав генератор и мотор, которые благодаря низкому внутреннему сопротивлению могли работать эффективно, он приступил к практическим испытаниям такой дороги, применимой как для перевозки грузов, так и для пассажиров. В начале 1880 года, когда огромный объем работы по изобретению лампы накаливания немного уменьшился, он начал строительство участка пути рядом с лабораторией в Менло-Парке и одновременно построил для работы на нем электрический локомотив.

Это подходящий момент, чтобы вкратце рассмотреть то, что было сделано в области электрической тяги к тому времени. Как таковой отрасли еще не существовало, однако было предпринято немало эпизодических и весьма интересных экспериментов. Честь первой попытки любого рода принадлежит нашей стране и Томасу Дэвенпорту, кузнецу-самоучке из Брандона (штат Вермонт), который в 1834 году изготовил небольшую модель кольцевой электрической железной дороги с вагонами и выставил ее в следующем году в Спрингфилде, Бостоне и других городах. Разумеется, для получения тока он зависел от батарей, но в ней уже была заложена фундаментальная идея использования путей в качестве цепи: один рельс был положительным, а другой — отрицательным, а двигатель располагался поперек них или между ними при параллельном соединении для приема тока. Подобные методы применяются на практике и по сей день. Маленькая модель хорошо сохранилась до 1900 года, когда при отправке на Парижскую выставку она была утеряна — пароход, перевозивший ее, затонул посреди океана. Весьма широкий патент, полученный этим простым механиком, опередившим свое время, стал первым в Америке патентом на электродвигатель. Дэвенпорт также был первым человеком, применившим электроэнергию к печатной машине в 1840 году. В своих тяговых изысканиях он имел серьезного соперника в лице Роберта Дэвидсона из Абердина (Шотландия), который в 1839 году приводил в движение с помощью изобретенного им мотора как токарный станок, так и небольшой локомотив. Ему принадлежит заслуга первого реального перевоза пассажиров — по два человека за раз по немощеной дощатой дороге, в то время как его двигатель, как говорят, был первым испытан на настоящих путях Эдинбургско-Глазговской дороги, где он развивал скорость четыре мили в час.

Проклятием этой работы и всего, что следовало за ней на протяжении двух десятков лет, была необходимость зависеть от химических батарей в качестве источника тока, причем машина обычно была автономной и тащила батареи за собой — как в случае со знаменитыми экспериментами Пейджа в апреле 1851 года, когда на линии Вашингтонско-Балтиморской дороги была достигнута скорость в девятнадцать миль в час. К этому бесплодному периоду относится, однако, зарождение идеи получения тока от стационарного источника энергии посредством верхнего токосъемника, которая нашла свое практическое воплощение в современном вездесущем троллейбусе; хотя патент на это устройство, основанный на патентной оговорке 1879 года, был выдан на несколько лет позже, чем патент Стефану Д. Филду за комбинацию электродвигателя, приводимого в действие током от стационарного динамо-машины или источника электричества, передаваемого по рельсам. На самом деле в 1856 году и повторно в 1875 году Джордж Ф. Грин, механик общего профиля из Каламазу (штат Мичиган), построил маленькие вагоны и пути, на которые ток подавался от удаленной батареи; при этом использовалось достаточно энергии, чтобы протащить сто фунтов груза или одного пассажира туда и обратно по «дороге» длиной в двести футов. Все работы, предшествовавшие развитию динамо-машины как источника тока, носили эпизодический и спорадический характер и не оставили какого-либо следа в развитии отрасли, хотя и предложили множество идей относительно методов работы.

Конец того же десятилетия девятнадцатого века, в которое электрический свет был доведен до совершенства, ознаменовался также практическим воплощением всех надежд полувековой давности в отношении электрической тяги. Обе сферы применения зависели от подачи тока, получаемого теперь дешево от динамо-машины. Эти направления были поистине близнецами, питающимися от неисчерпаемых источников. В 1879 году на Берлинской выставке выдающаяся фирма „Сименс“, изобретательности и предприимчивости которой развитие электротехники обязано столь многим, проложила дорогу длиной около трети мили, по которой локомотив тянул состав из трех небольших вагонов со скоростью около восьми миль в час, перевозя около двадцати человек за каждую поездку. Ток подавался от динамо-машины к мотору через центральный третий рельс, причем два внешних рельса были соединены вместе в качестве отрицательного или обратного контура. Эта небольшая дорога, примитивная, но по сути успешная, произвела глубокое впечатление на умы многих изобретателей и инженеров и ознаменовала собой подлинное начало великой новой эры, в которой электричество уже применяется для обслуживания главных линий магистральных железных дорог. Но не следует полагать, что со стороны широкой публики тогда можно было наблюдать хоть какую-то значительную веру; и в течение нескольких лет пионеры испытывали большие трудности, особенно в этой стране, с поиском средств на свои первые скромные эксперименты. Об общей обстановке в то время Франк Дж. Спраг говорит в статье, опубликованной в журнале Century Magazine в июле 1905 года и посвященной созданию нового направления: „Эдисон, пожалуй, был ближе к порогу великих возможностей электрических железных дорог, чем любой другой американец. Несмотря на шквал критических отзывов, он разработал основные принципы динамо-машины с низким внутренним сопротивлением и обмоткой возбуждения с высоким сопротивлением, а также многие важнейшие особенности параллельного соединения, и в 1880 году построил небольшую дорогу в своей лаборатории в Менло-Парке“.

13 мая указанного года эта интересная дорога начала работу в результате напряженной и спешной подготовительной работы весенних месяцев. Первая линия имела длину около трети мили, начинаясь от мастерских, проходя вдоль проселочной дороги, огибая холм сзади и возвращаясь обратно по дуге, образуя в целом букву „U“. Рельсы были очень легкими. Чарльз Т. Хьюз, поступивший к Эдисону в 1879 году и руководивший большей частью работ, утверждает, что это были „бывшие в употреблении“ рельсы конки, изолированные просмоленной брезентовой бумагой и тому подобными материалами — „асфальтом“. Они были прибиты костылями к обычным шпалам, уложенным на естественный грунт, а ширина колеи составляла около трех футов шести дюймов. В одной точке уклон падал примерно на шестьдесят футов на расстоянии трехсот, а радиусы кривых были безумно малы. Динамо-машины, подававшие ток на дорогу, изначально представляли собой две стандартные машины размера „Z“, выпускавшиеся тогда в лаборатории и известные в кругах эдисоновцев под общим названием „долговязые Мэри Энн“, причем цепи от них выводились к рельсам через подземные проводники. Они были небольшими — мощностью около двенадцати лошадиных сил каждая, вырабатывая семьдесят пять ампер тока при ста десяти вольтах, так что для движения было доступно чуть менее двадцати пяти лошадиных сил электрической энергии.